[发明专利]一种激光冲击压电陶瓷定域微细电沉积的装置及方法

摘要

本发明公开了一种激光冲击压电陶瓷定域微细电沉积的装置及方法，涉及激光制造领域，该装置包括工件加工系统，激光辐照系统，工作液循环系统和控制系统；该方法通过激光击穿溶液产生等离子体气泡冲击压电陶瓷表面，从而导致压电陶瓷在形变处产生电荷聚集，利用压电陶瓷的压电效应进行定域微细电沉积。由于激光焦点处的能量密度高，激光击穿溶液产生等离子体气泡，压电陶瓷被激光产生的等离子体气泡冲击产生弹性形变导致极化，压电陶瓷产生变形后，会在表面聚集负电荷，形变区域会产生负电荷聚集且电势变低，溶液中的金属阳离子被吸附还原以实现高定域性的微细沉积。本发明主要用于微纳零件的制造。

主权项

1.一种激光冲击压电陶瓷定域微细电沉积的装置，其特征在于，包括工件加工系统，激光辐照系统，工作液循环系统和控制系统：所述工件加工系统包括x‑y‑z三轴工作台(15)、直流脉冲电源(2)、示波器(3)、工作槽(10)、压电陶瓷基板(8)和阳极工具(9)；所述示波器(3)与直流脉冲电源(2)相连；所述阳极工具(9)与直流脉冲电源(2)正极相连，所述直流脉冲电源(2)负极接地，所述压电陶瓷基板(8)和阳极工具(9)均置于工作槽(10)中，且阳极工具(9)置于压电陶瓷基板(8)的上方，阳极工具(9)上开设有孔；所述工作槽(10)置于x‑y‑z三轴工作台(15)上；所述激光辐照系统包括脉冲激光器(6)、反射镜(5)和聚焦透镜(7)；所述脉冲激光器(6)发出的激光束经过45°设置的反射镜(5)反射后经聚焦透镜(7)聚焦后经阳极工具(9)上开设的孔照射到压电陶瓷基板(8)上；所述工作液循环系统包括储液槽(13)、微型泵(11)、过滤器(12)和溢流阀(14)；所述微型泵(11)输入端接储液槽(13)，输出端通过管道接工作槽(10)，所述过滤器(12)与溢流阀(14)串联，且过滤器(12)的输入端通过管道与工作槽(10)相通；所述控制系统包括计算机(1)和运动控制卡(4)；所述计算机(1)控制脉冲激光器(6)、直流脉冲电源(2)和运动控制卡(4)，所述运动控制卡(4)控制x‑y‑z三轴工作台(15)。